太空里的“火眼金睛” 高光譜綜合觀測衛(wèi)星展現(xiàn)重要應(yīng)用成果

昨天（28日），國家航天局發(fā)布高光譜綜合觀測衛(wèi)星首批影像成果，共包含14幅圖像，展現(xiàn)了該衛(wèi)星在溫室氣體探測、地物精細(xì)分類、礦產(chǎn)資源調(diào)查等方面的重要應(yīng)用成果。

視頻

高光譜綜合觀測衛(wèi)星是我國高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項(xiàng)的重要組成部分，主要用于生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測、自然資源調(diào)查、大氣成分探測等領(lǐng)域。此次發(fā)布的高光譜綜合觀測衛(wèi)星首批影像成果包括全球臭氧柱濃度監(jiān)測圖、海冰監(jiān)測圖、高光譜數(shù)據(jù)立方體圖等高光譜數(shù)據(jù)。

(相關(guān)資料圖)

國家高分辨率對地觀測系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師 孟令杰：高光譜（綜合）觀測衛(wèi)星是我們高分專項(xiàng)天基系統(tǒng)的一個(gè)非常有特點(diǎn)的衛(wèi)星，能夠進(jìn)行地物精細(xì)的分類，它拍出來的圖現(xiàn)在主要是用在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，就是污染監(jiān)管，還有一些地質(zhì)的調(diào)查，還有一些氣象方面的應(yīng)用。

高光譜綜合觀測衛(wèi)星2022年12月9日成功發(fā)射，衛(wèi)星發(fā)射后轉(zhuǎn)入為期6個(gè)月的在軌測試階段，目前在軌狀態(tài)穩(wěn)定。

高光譜成像

太空里的“火眼金睛”

高光譜綜合觀測衛(wèi)星是一顆對地觀測的衛(wèi)星，可以在高空給地球拍照片，那這顆衛(wèi)星和我們以前了解的對地觀測衛(wèi)星有什么區(qū)別？又有什么獨(dú)特的本領(lǐng)呢？

地球上不同物質(zhì)都有自己獨(dú)特的光譜特征，就像人的“指紋”一樣，是用來識別和分析不同物體的一種重要“身份證”。高光譜成像就是一種可以捕獲和分析一片空間區(qū)域內(nèi)光譜的成像技術(shù)，它可以獲取更加豐富的細(xì)節(jié)，識別視覺上無法區(qū)分的物質(zhì)。

國家高分辨率對地觀測系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師 孟令杰：假設(shè)咱們看一個(gè)房屋的屋頂，屋頂上有瓦片、有玻璃，甚至還有一些雜草、可能有些土，如果用普通的那種（光學(xué)遙感衛(wèi)星）只能看到一個(gè)屋頂，但是高光譜它就能夠詳細(xì)地分辨出里邊的物質(zhì)，它的光譜特性，不同的顏色其實(shí)上就代表了一種物質(zhì)（組成部分）的疊加（結(jié)果）。

普通的光學(xué)衛(wèi)星只能看到物體的形狀、大小，但是很難分辨出物質(zhì)的種類或成分。而高光譜綜合觀測衛(wèi)星則通過光譜成像，能夠直接探測出物質(zhì)的具體成分，可以說是太空里的“火眼金睛”。

國家高分辨率對地觀測系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師 孟令杰：就像大氣環(huán)境的這種，就看里邊二氧化氮、二氧化硫，（水體的話）可以看到從湖泊的深處近處遠(yuǎn)處能夠看出不同的層次來，非常清晰。

在太空中感知地球“熱”的世界

除了可以探知物質(zhì)的成分，高光譜綜合觀測衛(wèi)星還有一項(xiàng)本領(lǐng)，它依靠一臺運(yùn)行在太空的紅外相機(jī)來探測溫度，感知“熱”的世界。

高光譜綜合觀測衛(wèi)星攜帶了一臺寬幅熱紅外成像儀，可以晝夜不停地巡視地表的精確溫度。

航天科技集團(tuán)五院508所高光譜綜合觀測衛(wèi)星寬幅熱紅外成像儀項(xiàng)目負(fù)責(zé)人徐彭梅：大自然里所有的物體，它自己都會輻射紅外能量，我們的紅外相機(jī)就是通過接收（物體）輻射的紅外線，把能量接收以后成像在我們的紅外探測器上，然后就得出來這個(gè)目標(biāo)的一個(gè)溫度的分布。

中國電科第十一研究所紅外探測器項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 李冬冰：不管你是水還是什么，它只看你能量，你發(fā)出多少能量它都能感覺到。

通過對溫度的感知，生態(tài)環(huán)境部等相關(guān)部門可以判斷局部地區(qū)是否存在污染、是否有高能企業(yè)違規(guī)開工等，這些統(tǒng)統(tǒng)都逃不過這顆衛(wèi)星的“法眼”。

中國電科第十一研究所研究員 孫浩：這是我們研制的衛(wèi)星載荷用的紅外探測器原理樣機(jī)。圖像上顯得更白的一個(gè)地方，就是我們熱度更高的這個(gè)區(qū)域。然后像如果我們手部的話，放在我們的衣服上，就可以感覺出來我們衣服上就會出現(xiàn)一個(gè)變化，就是溫度更高的區(qū)域。我們根據(jù)這些信息就可以獲取我們所需要的各種溫度的信息，作為我們判斷一些事情的依據(jù)。

正是由于這樣的特性，高光譜綜合觀測衛(wèi)星在太空拍攝地球的紅外圖像，可以反演高精度的地表溫度信息，為我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)、水環(huán)境監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：